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解读:气候预测产品应该怎么看? 来源:中国气象报社 日期:2021年03月23日19:13

  3月23日,我国气象部门首次面向公众发布气候趋势预测产品。气候趋势预测产品包括哪些内容?预测准确率如何?公众该如何理解和使用?国家气候中心副主任贾小龙接受中国气象报全媒体记者专访,解读相关问题。

  气候预测信息应惠及更广大的公众

  气候趋势预测,一般是指短期气候预测,主要是延伸期(10天到30天)、月、季节和年度的气候趋势预测。曾经,这被称为长期天气预报,但随着混沌现象的揭示,人们逐渐认识到气候系统的复杂性,时效超过两周天气预报技巧会失效,只能作气候预测,所以改称短期气候预测。

  我国是世界上最早开展短期气候预测研究和业务的国家之一,1954年以“气候展望”的名称第一次提供年度气候趋势展望信息。1995年国家气候中心成立,后以“每月气候预测”“汛期旱涝预测”“年度气候预测”形式开展气候预测服务。

  然而,由于气候预测本身难度较大,目前还处于研究、试验和业务应用不断改进的阶段,至今仍是气象领域的世界性难题。此前气象部门面向政府和各部门提供气候预测服务,以供决策参考,或在重大天气过程来临时提供专家解读,但相关气候趋势预测产品未曾向公众发布。

  提前更长时间掌握天气变化曾是千百年来人类的梦想。而今,随着经济社会的快速发展,气候预测愈加关乎人们的生活质量。另一方面,我国持续推进气候业务能力建设,通过不断依靠科技创新,潜心发展,气候预测业务完成了以物理统计为主向以数值模式为基础、动力与统计相结合的转变,以气候模式为代表的气候预测核心技术有了长足的发展,客观化预测水平有了很大的提升,气候预测准确率稳步提高。

  “鉴于需求和能力的变化,应该让更多人享受到气候业务能力建设的成果。”贾小龙说,气候预测承载着服务国家、服务人民的使命,尽管还存在不确定性,随着能力不断提升,理应为百姓生产生活提供更多帮助,让气候预测信息惠及更多公众。

  气候预测与天气预报大不同

  “未来11天至30天内蒙古东北部等地气温偏高1℃至2℃”“我国东部地区有3次中雨及以上强度降水天气过程”“江南东南部和华南东部等地降水偏少2至5成”……看到首期气候预测公报,你也许感到疑惑:这怎么不是未来某天的具体天气预报?

  气候预测产品就是如此——不预报具体某一天的天气,而是预测一段时期的气候状况,包括气象要素相较于平均状态的偏离,关注重要天气过程和极端天气气候事件及影响。“一般而言,天气预报的上限大约为两周,2~3周以上的逐日天气就不可预报了。”贾小龙说,未来更长一段时间的气候预测是很有价值的,在农业生产、能源调度、物资储备、期货交易、经济生产等方方面面,气候趋势预测可以说是生产要素般的存在。

  另外,为什么在天气预报App上,甚至能查到超过一个月的具体天气预报呢?因为这是数值预报模式计算出来的结果。大气运动是非线性过程,混沌多变,微小的改变会让演变结果大相径庭。即便计算机能算出100年后某一天的天气,在目前科学水平下也是不可信的。

  即便是预测一段时期天气要素相较于平均状态的偏离,也相当有难度。贾小龙说,气候预测准确率有上限,对于我国来说,能达到70%就很高了。公众需要客观认识气候预测的不确定性,也需要关注产品的滚动更新,科学合理运用气候趋势预测结果。

  需客观把握气候预测不确定性

  为什么气候预测这么难?

  现代天气预报和气候预测,均要通过计算机代入初值对大气物理过程方程进行求解,进而得出结论。但二者考虑的要素不同,如海洋升温,由于变化缓慢,天气预报无需考虑,但因其影响环流,却是气候预测必须考虑的重要因素。

  也就是说,天气预报主要考虑大气环流演变及其对区域降水、气温等变量的影响,即在很短的时间内,假设地球系统其他成员,如海洋、陆面等是相对不变的。而气候预测不仅要考虑大气环流自身变化,还要考虑海洋、极冰、积雪等下垫面变化对大气环流的影响,以及海洋-大气、陆地-大气间的相互作用,甚至要考虑由于人类活动造成的全球气候变化带来的影响,因此更加复杂。

  我国的气候受全球海洋、北极海冰、陆面过程等影响,摸清其中的影响机理难度大,需要时间积淀和科研攻关。需要应用数值模式模拟这些影响过程,也需结合区域气候特点做大量的试验和研究。此外,还要克服观测资料有限、影响因子不确定性大、各圈层影响复杂、全球变暖等诸多挑战。因此,公众需要认识到气候预测的较大不确定性。

  尽管挑战重重,我国气候预测在一代代科研业务工作者的不断努力下仍取得可喜成就。如气候预测领域的核心技术——我国第三代气候模式经检验达到“整体性能同类先进,部分性能国际领先”的水平,在2020年11月进入准业务化运行。从延伸期、月、季节到年际的客观化气候预测业务体系也已逐步形成。

  国家气候中心将立足新发展阶段,全面贯彻新发展理念,融入新发展格局,坚持自主科技创新,继续加强气候科学问题的研究和气候预测技术攻关,强化多源自主资料应用和新技术支撑,推进高分辨率卫星资料特别是风云卫星资料在气候业务中的应用,进一步推进全球气候系统模式发展与应用,发展更加精细化的区域预测系统等,提升全球自主精密监测评估能力和精准预测能力,推动气候预测工作高质量发展。

  (作者:李一鹏 责任编辑:李子硕)



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